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基于Enter-PLSR的高光谱晋华宫矿南山煤矸石山景区土壤有效氮估测
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2014.6.1
  • 页码:1656-1659
  • 分类:X87[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116, [2]国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室,江苏徐州221116, [3]江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏徐州221116
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51174287),江苏高校优势学科建设工程“测绘科学与技术学科”项目(SZBF2011-6-B35)资助
  • 相关项目:煤炭开发对矿区资源环境的影响模型及应用研究
中文摘要:

土壤有效氮是反应土壤肥力的一个重要指标。高光谱技术对土壤有效氮进行监测和评价可以为土地复垦和生态修复提供指导性的动态信息。针对国家矿山公园高光谱有效氮监测研究的空白和偏最小二乘回归(PLSR)计算效率问题,利用ASD FieldSpec 3光谱仪采集了晋华宫矿南山煤矸石山景区(晋华宫矿国家矿山公园组成部分),30个碱化栗钙土土样350~2500 nm波段的光谱曲线,研究了土壤光谱与土壤有效氮含量之间的关系。对土壤反射率光谱进行一阶微分和倒数的对数变换,然后在提取特征吸收波段的基础上,分别进行PLSR和进入法-偏最小二乘回归(Enter-PLSR)建立估算模型并检验。结果表明 Enter-PLSR 估算模型在保证与PLSR估算模型相近准确度的情况下,自变量从122个降低到12个,大大提高了计算效率,在填补国家矿山公园高光谱有效氮监测研究空白的同时弥补了PLSR方法计算效率的不足。

英文摘要:

Soil available nitrogen content is an important index reflecting soil fertility.It provides dynamic information for land reclamation and ecological restoration if soil available nitrogen can be monitored and evaluated using hyperspectral technology. Facing the study blank of soil available nitrogen in National Mine Park and the deficiency of poor computational efficiency of par-tial least squares regression (PLSR)method,the present paper presents the relationship between soil spectrum and soil available nitrogen based on spectrum curves (ranging from 350 to 2 500 nm)of 30 salinized chestnut soil samples,which were collected from southern mountain coal waste scenic spot,located in Jinhuagong mine in Datong city,Shanxi Province,China (one part of Jinhuagong national mine park).Soil reflection spectrum was mathematically manipulated into first derivative and inverse-log spectral curves,then a corresponding estimation model was built and examined by PLSR and Enter-partial least squares regres-sion (Enter-PLSR)based on characteristic absorption.The result indicated that Enter-PLSR corresponding estimation model greatly increased the computation efficiency by reducing the number of independent variables to 12 from 122 in case of a close ac-curacy of PLS corresponding estimation model.By using hyperspectral technology and Enter-PLSR method,the study blank of soil available nitrogen in National Mine Park was filled.At the same time,the computation efficiency problem of PLSR was re-solved.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642